二氧化鈰納米棒（L<100nm）具有以下特點：

一、物理與結構特性

1. 一維納米結構
   呈棒狀形態，長度小于100nm，具有高比表面積（提供更多表面活性位點），同時保持化學穩定性和生物相容性。其晶體結構為立方螢石結構，金屬陽離子（Ce??）按面心立方點陣排列，陰離子（O2?）位于四面體中心。

2. 表面特性
   富含氧空位，表面位點濃度高（如邊緣位點0.177 mol/kg，層位點0.228 mol/kg），為催化反應提供豐富的活性中心。

二、化學與催化性能

1. 氧化還原活性
   鈰元素可在Ce3?和Ce??之間靈活切換，實現可逆的氧釋放與補充。這一特性使其在氧化還原反應中表現出優異的催化活性，例如：

• CO氧化：通過氧空位動態生成，高效參與反應。

• 水氣變換：促進反應物吸附與活化。

• VOC降解：如甲苯的催化氧化，依賴高比表面積和氧空位增強吸附與激活能力。

2. 儲氧能力
   能在不同氧化態間轉換，儲存和釋放氧氣，這一特性在催化反應中尤為重要，例如調節尾氣中氧氣濃度以促進污染物轉化。

3. 晶面效應
   納米棒暴露的和晶面比傳統多面體的晶面具有更高的氧存儲能力，從而提升催化效率。

三、制備方法與形貌控制

1. 化學沉淀法
   以可溶性鈰鹽為原料，加入表面活性劑后與沉淀劑反應生成前驅體，經過濾、洗滌、干燥和焙燒得到介孔結構產物。

2. 水熱合成法
   在高壓反應釜中通過高溫高壓環境使難溶物質溶解并重結晶。例如：

• 合成鈰的乳液前驅體后，在70~90℃條件下熱烘干22~26小時，再于350~450℃煅燒1.5~2.5小時，得到二氧化鈰納米棒。

3. 模板法
   以介孔氧化硅等為模板，通過水熱法等合成有序介孔結構，控制形貌與孔隙率。

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